[发明专利]一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片，属于设计数据采集技术领域。该采集刀片包括VPX连接器、电池单体电压数模转换模块和FPGA；所述FPGA包括实现功能的数据接收模块、数据处理模块、数据缓存模块、数据输出模块、串口控制模块及VPX板卡使能控制模块；所述电池单体电压数模转换模块包括模拟信号衰减模块、多通道高速ADC、多通道数字信号隔离模块。本发明安全性高、具有实时性、支持多种输出方式并便于推广FPGA在动力电池数据采集领域应用。

技术领域

本发明涉及一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片，属于设计数据采集技术领域。

背景技术

国产FPGA在FPGA应用领域占据的市场份额逐渐增多，但是在数据采集领域鲜有应用，尤其是动力电池单体电压采集方向。VPX接口自面世以来因其抗恶劣环境、面向高性能计算的特点，在军工及工控领域得到广泛应用，但是在动力电池数据采集领域鲜有使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片，包括VPX连接器、电池单体电压数模转换模块和FPGA；所述FPGA包括实现功能的数据接收模块、数据处理模块、数据缓存模块、数据输出模块、串口控制模块及VPX板卡使能控制模块；所述数据缓存模块置于所述处理模块和所述数据输出模块之间；

所述数据接收模块接收所述电池单体电压数模转换模块输出的采样数据，并受控于串口控制模块以控制所述数据接收模块的工作模式；

所述电池单体电压数模转换模块包括模拟信号衰减模块、多通道高速ADC、多通道数字信号隔离模块；模拟信号衰减模块的作用是衰减被测量信号的幅值，使其可以匹配ADC的电压输入范围；多通道高速ADC用于支持多路通道差分输入和多路通道LVDS输出； 多通道数字信号隔离模块的作用是避免多通道高速ADC的各通道数字信号输出之间形成串扰；

上述技术方案的改进是：所述数据处理模块收到的数据进行滤波处理，滤除50Hz/60Hz的工频干扰。

上述技术方案的改进是：所述多通道高速ADC的最大采样速率50MSPS。

上述技术方案的改进是：所述多通道高速ADC采用TI的ADS5281，支持8通道差分输入和8通道LVDS输出。

上述技术方案的改进是：所述VPX连接器为3U标准的MultiGig RT2连接器。

本发明的有益效果是：本发明安全性高、具有实时性、支持多种输出方式并便于推广FPGA在动力电池数据采集领域应用。

附图说明

图1是本发明实施例的一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片框架图。

图2是本发明实施例的一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片的FPGA的控制逻辑图。

图3是本发明实施例的一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片的电池单体电压模数转换模块架构图。

图4是本发明实施例的一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片的前面板状态指示灯示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的一种基于FPGA的VPX动力电池单体电压采集刀片，如图1所示，包括VPX连接器、电池单体电压数模转换模块和FPGA；所述FPGA包括实现功能的数据接收模块、数据处理模块、数据缓存模块、数据输出模块、串口控制模块及VPX板卡使能控制模块；所述数据缓存模块置于所述处理模块和所述数据输出模块之间；

所述数据接收模块接收所述电池单体电压数模转换模块输出的采样数据，并受控于串口控制模块以控制所述数据接收模块的工作模式；